DE2431157C3 - Schaltungsanordnung für eine Dosierwaage - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine Dosierwaage mit einem mechanisch-elektrischen Wandler, an dessen Ausgang eine dem Istwert der Meßgröße proportionale elektrische Spannung entwickelt wird, und einer dem Wandler nachgeschalteten elektrischen Analoganzeigeeinrichtung, an der Grob- und Feinstromkontakte zur gravimetrischen Steuerung des Dosiervorgangs angeordnet sind.

Bei selbsttätigen Waagen zum Auswiegen und Dosieren genau vorgegebener Gewichtsmengen sind in der Regel eine Grobstrom- und eine Feinstromzuführung mit automatischer Umschaltung bzw. Abschaltung vorgesehen. Dies ist nötig, um bei schneller Schüttfolge den Füllgutstrom in unterschiedliche Intensitäten in Grob- und Feinstromdosierung unterteilen zu können. Das Umschalten von Grob- auf Feinstrom sowie das Abschalten des Feinstroms bei Beendigung des Wägevorgangs erfolgt in der Regel mit Hilfe von zwei, dem Meß- und Anzeigegerät zugeordneten, für sich einstellbaren Grenzkontakten. Durch die Zuordnung des gravimetrischen Reglers für den Zustrom des Wägegutes zur Meßanzeige konnte zwar eine relativ gute Übersichtlichkeit der Wägevorgänge erreicht werden.

Diese Wägevorrichtungen weisen aber insofern noch Mängel auf, als eine einfache und übersichtliche Bedienung nicht gewährleistet ist.

So müssen die beiden Grenzkontakte bei Änderung der Fließeigenschaften oder bei Schüttgewichtsänderungen jeweils für sich eingestellt bzw. eingeregelt werden. Darüber hinaus ergaben sich bisher Schwierigkeiten in der deutlichen Sichtbarmachung des Waagenistwerts in bezug auf den eingestellten Sollwert. Beim Abwägen kommt es bekanntlich darauf an, die Einspiellage bei unbelasteter Waage (Tarierüng) und bei belasteter Waage (Sollwert) mit ausreichender Empfindlichkeit zur Anzeige zu bringen. Die Eichbehörde schreibt vor, daß der Anzeige von 1/1000 der Höchstlast einer Waage mindestens ein Zeigerauschlag von 1 mm zugeordnet ist. Nach den Bedürfnissen in der Praxis ist jedoch ein Zeigerauschlag von 5 mm anzustreben. Dadurch wird aber die Anzeige des gesamten Meßbereichs von Null bis Höchstlast auf ein Instrument, das in diesem Falle einer Skalenlänge von 5 m bedarf, unrealisierbar und eine Meßbereichsaufteilung erforderlich.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Schaltungsanordnung für eine Dosierwaage so auszubilden, daß bei ständiger und übersichtlicher Analoganzeige des Istwerts als Bruchteil des Sollwerts der Nullpunkt- bzw. Sollwert'oereich mit erhöhter Auflösung und Genauigkeit angezeigt und eine einfache und genaue Dosierungseinstellung ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Schaltungsanordnung für eine Dosierwaage der eingangs beschriebenen Art vor, daß, die verstärkte Ausgangsspannung des mechanisch-elektrischen Wandlers einerseits an einen verstellbaren Spannungsteiler, an dessen Abgriff ein den Istwert der Meßgröße analog als Bruchteil des Sollwerts anzeigendes erstes Anzeigegerät angeschaltet ist, und andererseits an einen Eingang eines Differenzverstärkers angelegt wird, an dessen anderem Eingang eine der Stellung des Spannungsteilers entsprechende Vorspannung ansteht, und daß mit dem Ausgang des Differenzverstärkers ein die Abweichung des Istwerts vom Sollwert anzeigendes Anzeigegerät verbunden ist.

So ist es einerseits möglich, die an die Anzeigegenauigkeit für Nullpunkt und Sollwert gestellten Voraussetzungen zu erfüllen, andererseits aber auch gleichzeitig den ganzen Wäge vorgang sichtbar zu machen.

Neben der Möglichkeit der vollen Ausnutzung der Meßgerätskala bei der Sichtbarmachung des Istwertes bis schließlich zur Erreichung des Sollwertes ergibt sich der Vorteil über einen gemeinsamen Schalter, der einerseits den Spannungsteiler zur Umschaltung der

Nullunterdrückung, entsprechend den vorwählbaren Sollwerten, und andererseits den Spannungsteiler zur Anzeigenspreizung über den gesamten Meßbereich, ebenfalls entsprechend den vorwählbaren Sollwerten (Festwiderständen), synchron verstellt gleichzeitig eine Meßbereichsumschaltung der beiden Anzeigeinstrumente vornehmen zu können.

Vorteilhafterweise sind nun in weiterer Ausführung der Erfindung der Abschaltkontakt für den Grobstrom dem ersten Anzeigegerät und der Abschaltkontakt für den Feinstrom dem zweiten Anzeigegerät zugeordnet

Es bietet sich somit die Möglichkeit einer frühen Umschaltung von Grob- auf Feinstrom, z. B. bevor das Sollwertanzeigeinstrument überhaupt anspricht, was besonders bei sehr sehn eller Schüttung von Vorteil ist

Um schließlich eine einfachere Einstellung und Nachregulierung der Waage mit seinen beiden Anzeigeinstrumenten und Kontrollmarken zu erreichen, sieht eine Ausführungsform der Erfindung schließlich noch vor, daß in dem Leitungsweg hinter dem mechanischelektrischen Wandler und vor dem Spannungsteiler und dem Differenzverstärker ein Stellpotemiometer zur gemeinsamen Änderung der Istwertanzeigen sowie der Grob- und Feinstromabschaltung in bezug auf die Sollwertanzeigen angeordnet ist.

Damit entfällt dann das Nachregulieren über einzelne Stellschrauben, was inbesondere lästig ist, da die Schaltkontakte für Grob- und Feinstrom im allgemeinen z. B. bei Änderungen der Fließeigenschaften oder Schüttgewichtsänderungen gleichzeitig verstellt werden müssen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Waage ist darin zu sehen, daß Anzeigeinstrumente relativ geringer Güteklasse benutzt werden können. Dies gilt insbesondere auch für das Anzeigeinstrument zur Null- und Sollwertanzeige, wo sich mit Hilfe einer elektrischen Bereichsunterdrückungseinrichtung die Einspiellage auf der Instrumentenskala bei großem Zeigeranschlag und hoher Genauigkeit wiedergeben läßt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Dabei zeigt die Zeichnung eine schematische Darstellung der elektrischen Schaltung der Waage mit einer Draufsicht auf die Anzeigefelder der beiden Anzeigeinstrumente.

Das von der Kraftmeßdose 1 über die Schneide 2 vom Lasthebel 3 abgenommene Restgewicht entsprechend dem Verhältnis von Lastarm zu Kraftarm wird in ein proportionales elektrisches Signal umgesetzt, verstärkt, und zur Steuerung der in F i g. 1 dargestellten Anzeigeeinrichtung verwendet. Die Anzeigeeinrichtung weist zwei Anzeigeinstrumente 4 und 5 auf, von denen das erste Anzeigeinstrument 4 eine genaue Anzeige des Istwerts gegenüber dem auf der Skala angegebenen ■-.·-. Sollwert darstellt und das zweite Anzeigeinstrument 5 das Endfüllgewicht, bezogen auf den Sollwert darstellt.

Um die Anzeigeskala des Anzeigeinstruments 4 bei großem relativen Zeigerausschlag aus den einleitend angegebenen Gründen klein machen zu können, und w> trotz genauer Meßanzeige die wirtschaftlicheren und billigeren Instrumente mit geringerer Güteklasse zu verwenden, ist dem Anzeigeinstrument 5 eine Bereichsunterdrückungseinrichtung zugeordnet, welche mit Hilfe einer Gegenspannung einen Teil des Anzeigebereichs unterdrückt und nur den restlichen Teil mit der Soll-Einspiellage des Instrumentenzeigers 6 zur Anzeige bringt Zur Nullunterdrückung dient dabei bei der Feinanzeige die Gegenspannung eines Spannungsteilers 7, bei dem die Sollgewichte durch sechs Festgewichten entsprechenden Widerständen und außerdem die Nullpunkianzeige vorwählbar ist Die Gegenspannung ist dabei so ausgelegt, daß jeweils nur der Bereich von -5 kg bis +1 kg bezogen auf den Sollwert angezeigt wird. Gegenspannung und das dem Gewicht proportionale Signal der Kraftmeßdose 1 wird dom Anzeigeinstrument 5 über einen zusätzlichen Verstärker 8 zugeführt

Das Anzeigeinstrument weist dabei zur Begrenzung des Toleranzbereichs gegenüber dem Sollwert zwei Schaltkontaktmarken 9a und 96 auf, die einzeln mittels zugehöriger und von außen zugänglicher Einstellschrauben verstellbar sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden mit Hilfe der Schaltkontaktmarken 9a und 9£drei Anzeigelampen 10 geschaltet die von unten nach oben eine Unterschreitung, die Erreichung oder eine Überschreitung des eingestellten Gewichts kenntlich machen. Das Abstellen des Feinstroms erfolgt über den Schaltkontakt 11, wobei dieser sich auf dem Instrument 5 befindende Kontakt elektrisch über ein Digitalpotentiometer einstellbar ist

Das Anzeigeinstrument 4, mit dem über dem Abschaltkontakt 12 gravimetrisch der Grobstrom des Wägegutes und damit der Übergang auf den Feinstrom gesteuert wird, dient insbesondere zur Sichtbarmachung des momentanen Istwerts in bezug auf den Sollwert. An dem Spannungsteiler 13 können wie bei dem Spannungsteiler 7 sechs Festgewichte vorgewählt werden, die jeweils einem Sollwert entsprechen. Das Meßgerät ist dabei stets so geschaltet, daß bei jedem Festgewicht der Wägebereich von 0—100% des angewählten Sollwertes angezeigt wird. Damit findet jeweils eine volle Ausnutzung des Anzeigebereichs des Gerätes 4 statt.

Über die gekoppelten Schalter 14 und 15 ist eine gleichzeitige Veränderung des Meßbereichs der Geräte 4, 5 möglich. Es ist klar, daß aufgrund des vollen Meßbereichs des Wägevorgangs eine Anbringung des Abschaltkontaktes 12 für den Grobstrom auf dem Istwertanzeigegerät 4 vorteilhaft ist. Der Kontakt 12 kann bei geringer Schüttgeschwindigkeit natürlich auch auf dem Sollwertanzeigeinstrument 5 angebracht sein, wie bei genügender Auflösung beide Marken natürlich auch auf dem Instrument 4 angebracht sein können.

Die Abschaltung des Grobstroms bzw. Feinstroms richtet sich, wie oben erwähnt, nach den Fließeigenschaften und Schüttgewichten des Wägegutes. Bei Änderung der entsprechenden Werte müssen beide Kontakte, sowohl der Grobstromkon takt als auch der Feinstromkontakt gleichzeitig geändert werden. Eine getrennte Einstellung mit Hilfe von Einstellschrauben ist aufwendig und erfordert eine erneute gegenseitige Abstimmung zur Beibehaltung der Kontaktabstände. Um diesen Arbeitsaufwand im Betrieb wesentlich herabzusetzen, ist mit Hilfe eines Stellpotentiometers 17 die Möglichkeit gegeben, die Nullpunktanlage des Zeigers 6 für die Sollwertanzeige und des Zeigers 16 für die Istwertanzeige jeweils in bezug auf die Meßgerätskalen gleichzeitig zu verschieben, wobei damit eine Nullpunktkorrektur und indirekt eine gleichzeitige Verschiebung der Kontakte 11,12 gegeben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine Dosierwaage mit einem mechanisch-elektrischen Wandler, an dessen Ausgang eine dem Istwert der Meßgröße proportionale elektrische Spannung entwickelt wird, und einer dem Wandler nachgeschalteten elektrischen Analoganzeigeeinrichtung, an der Grob- und Feinstromkontakte zur gravimetrischen Steuerung des Dosier-Vorgangs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkte Ausgangsspannung des mechanisch-elektrischen Wandlers einerseits an einen verstellbaren Spannungsteiler (13), an dessen Abgriff (14) ein den Istwert der Meßgröße analog als is Bnichteii des Sollwerts anzeigendes erstes Anzeigegerät (4) angeschaltet ist, und andererseits an einen Eingang eines Differenzverstärkers (8) angelegt wird, an dessen anderem Eingang eine der Stellung des Spannungsteilers (13) entsprechende Vorspan- μ nung ansteht, und daß mit dem Ausgang des Differenzverstärkers (8) ein die Abweichung des Istwerts vom Sollwert anzeigendes Anzeigegerät (5) verbunden ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschaltkontakt (12) für den Grobstrom dem ersten Anzeigegerät (4) und der Abschaltkontakt (11) für den Feinstrom dem zweiten Anzeigegerät (5) zugeordnet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, 3» dadurch gekennzeichnet, daß in dem Leitungsweg hinter dem mechanisch-elektrischen Wandler (1) und vor dem Spannungsteiler (13) und dem Differenzverstärker (8) ein Siellpotentiometer (17) zur gemeinsamen Änderung der Istwertanzeigen J5 sowie der Grob- und Feinstromabschaltung in bezug auf die Sollwertanzeigen angeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (13) mehrere auf unterschiedlichen «n Spannungen liegende Abgriffe hat, die über einen Umschalter (14) zur Änderung des Anzeigebereichs des ersten Anzeigegeräts (4) anwählbar sind, und daß die dem Differenzverstärker (8) zugeführte Spannung über einen mit dem ersten Umschalter « (14) gekoppelten zweiten Umschalter (15) an den Abgriffen eines mit einer Bezugsspannung beaufschlagten zweiten Spannungsteilers (7) abnehmbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprü- ·>'> ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Sollwerts auf der Anzeigeskala des zweiten Anzeigegeräts (5) einzeln einstellbare Schaltkontakte (9a, 9b) angeordnet sind, die drei Signallampen (10) zur Anzeige des Unterchreitens, ">■> Erreichens und Überschreitens des Sollwerts schalten.